随着电动汽车、智能手机和笔记本电脑的普及,锂离子电池需求激增。根据德勤咨询数据,德国锂进口额从2013年的5.14亿欧元飙升至2023年的210亿欧元,增幅达40倍。钴、镍等关键金属不仅经济价值高,且全球供应链高度依赖进口,资源安全成为行业痛点。
德国不来梅弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所(IFAM)正在研发一种创新电化学工艺,旨在从电池回收过程中高效提取锂、钴、镍等稀缺金属。该研究由能源存储负责人朱利安·施温泽尔主导,目标是通过高纯度回收实现资源闭环,降低对外依赖。
在名为MeGaBat的项目中,研究人员设计了专用电极,利用丝网印刷技术制造,可精准吸附废水中的特定离子。过程负责人克莱斯·桑托斯介绍,电池回收产生的废水进入电化学反应器后,电极选择性提取锂离子,最终获得高纯度粉末。净化后的水可回流至生产流程,实现资源循环利用。
与当前主流的火法冶金和湿法冶金回收技术相比,该新工艺无需酸碱等化学试剂,能耗更低,碳排放显著减少。据测算,整体回收效率可提升30%至40%,同时产物纯度更高。施温泽尔强调,未来欧盟法规将强制要求企业披露产品全生命周期碳足迹,并提高再生材料使用比例,高效回收技术将成为合规关键。
目前,该技术已在实验室验证成功,团队正推进中试规模建设。桑托斯指出,通过调整电极设计,未来还可从电子废弃物中提取稀土元素。德国目前****依赖进口稀土,该技术有望扭转这一局面,为欧洲构建自主可控的循环供应链提供技术支撑。
欧洲在绿色制造与循环经济领域法规严格、标准领先,推动企业加速技术升级。中国企业在电池回收与材料再生方面具备产能优势,可借鉴此类电化学提纯思路,优化现有工艺,提升高值金属回收率,同时关注欧盟碳边境调节机制(CBAM)等政策动向,提前布局低碳回收技术,增强国际竞争力。